海面高对北斗定位精度影响的研究

研究了海面高要素对北斗一号卫星导航定位系统定位精度的影响规律,并进行了仿真计算,利用研制的海上用户接收机进行了陆地试验和海上试验,证明了考虑海面高因素的海上用户接收机能有效地提高北斗定位精度。     

北斗卫星导航系统定位精度分析

为了对北斗卫星导航系统单点定位精度进行分析,考虑到北斗星座中三种异质卫星对应的观测量精度不同,采用加权定位法进行解算,实测结果表明,系统水平定位精度优于5m,高程方向优于10m,东向方向定位精度最高,系统可以满足亚太区域导航需求。     

北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析

首先介绍了北斗伪距单点定位、伪距差分定位的基本原理和数学模型,然后根据自编程序,利用同济大学TJA站8天的数据进行计算及分析。结果显示:北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3.5m以内,高程方向优于8m,满足普通导航定位的需求。北斗差分定位的精度较伪距单点定位精度有了较大提高,其精度平面上达到1m以内,高程方向优于1.5m,能满足较高精度的需求。     

多系统GNSS浮标潮位提取精度研究

为实现多频多模GNSS浮标在远距离海洋潮汐测量中的应用,基于精密单点定位(precision pointing positioning,PPP)数据处理策略获取潮位信息,以压力验潮仪为参考,对GNSS浮标测量海面高进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),滤去高频波浪和噪声,获取潮位进行精度分析。结果表明:多系统可以提高PPP解算潮位精度。GPS/GLONASS双系统和GPS/GLONASS/Bei Dou三系统PPP提取潮位与验潮仪潮位差值的最大误差均小于18cm,RMSE小于6. 5cm。因此,多系统PPP解算GNSS浮标海面高可以实现远离海岸的潮位获取与监测,能够提高海上潮位测量的效率。     

潮汐数据支持的海岸带区域网平差

由于海部遥感影像的特殊性,使得传统摄影测量定位方法无法满足高精度的海岸带地理信息获取。提出利用潮汐数据转换计算的水边线高程数据值支持海岸带区域网平差,可以大幅度提高海岸带高程定位精度,在四角布设平高控制点条件下,可以提高海岸带高程精度74%。实验结果表示该方法可行,并得出一些有益结论。     

卫星测高正常点海面高度计算方法研究

正常点海面高计算是卫星测高数据处理的基础.从测高卫星飞行轨道的规律出发,提出了采用“距离加权平均”计算正常点海面高的新方法,阐述了“距离加权平均”这一方法计算正常点海面高的原理.并分别利用传统方法和新方法所计算出的中国海域内正常点海面高数据,进行交叉点海面高不符值及其平差计算,对所得结果进行精度评定.实际计算结果比对证明了利用“距离加权平均”法计算正常点海面高的可行性和优越性.     

利用北斗多频观测进行舰船姿态测量

讨论了利用北斗二代卫星定位系统进行舰船姿态测量的可行性,并利用多频观测进行电离层折射误差的消除;使用TCAR和矩阵变换法进行模糊度的解算;最后利用姿态矩阵的正交特性进行模糊度有效性的分析。经仿真计算可知,利用北斗多频观测进行舰船姿态测量具有很高的精度和效率。     

基于北斗系统的VRS技术在定位中的应用

在实际观测中发现北斗系统定位误差中有系统误差存在,通过对定位模型的分析发现,这种误差是由于北斗系统几何观测图形不好所造成的。基于VRS技术的思想,提出利用位置差分法提高北斗系统的定位精度。     

高程异常模型的已知点框架约束

在确保GPS/水准点成果可靠的前提下,用其对重力法计算所得的高程异常模型进行框架约束,以削弱重力系统与高程和坐标系统间的系统差,实现系统转换,提高最终模型的精度。通过对不同离散数据网格化方法的比较,给出相对计算快捷、精度高的框架约束方法。     

精化沿海高程异常图的方法——CPS、海面水准相结合法

引言 我国沿海包括岛屿的高程测量,过去普遍采用海面水准法(即平均海面同步改正法),测量已知站(长期站)到未知站(临时站)的高差,这种方法求得的高程是从青岛验潮站平均海面起算的。青岛验潮站平均海面与中国沿海其它验潮站平均海面高程并不相同,有海面地形之差。人们认为青岛验潮站平均海面起算的高程称正常高h,正常高是从似大地水准面起算的,高程异常ζ就是似大地水准面高,它不具有物理意义。现在常采用的GPS测高法求得的高程(大地高H),是从大地水准面起算的,大地水准面可用重力法求得,具有物理意义,但精度不高,需要精化。似大地水准面和     

双曲面模型深海三维定位数据模拟及精度分析

结合声波射线传播规律提出了双曲面模型水声定位的数据模拟方法。利用该方法模拟一定浮标网形下声源位于某区域约2 000m水深处10km×10km范围内的声线双曲面模型定位观测数据,进行定位解算,并将截止角的概念引入水声定位中。定位结果显示,大部分区域水下DGPS定位系统的外符合定位精度在水平方向优于5m,垂直方向优于10m;网形中间区域精度较高,三维定位精度为亚米级。引入角度限制后,定位区域内外符合定位精度水平方向优于1m,垂直方向优于4m。     

精密单点定位技术在海上工程中的应用

结合海上科研工程实践,对GPS精密单点定位模型及数据处理方法进行研究,并采取陆上静动态定位和海上动态定位试验进行了精密单点定位精度统计和分析。结果表明:在超出常规差分定位基线长度限制的广阔海域,采用精密单点定位技术可实现亚米级实时动态定位,为海上高精度实时动态定位应用提供了技术依据。     

基于北斗定位导航系统的水下监测平台出水报警定位信标机设计与实现

由于海洋内部环境复杂多变,加之渔业捕捞作业范围和深度的逐步扩大,对水下监测平台的安全构成了极大威胁。而且,在水下平台的海上回收作业过程中,恶劣海况、海雾、海面光反射等不利因素无不给回收过程造成很大麻烦,一旦平台浮出海面后漂出视距范围,将面临丢失风险。文中借助北斗定位导航系统,结合压力检测电路,设计并实现了一种可用于水下平台意外出水报警、出水后实时定位的卫星定位信标机系统,经多次应用,证明性能稳定可靠。     

瞬时海面高模型及其在地球同步卫星定位中的应用

首先给出了两种瞬时海面高模型并进行了精度分析。通过模拟定位,验证了这两种模型在地球同步卫星定位应用中的可行性。最后讨论了这两种模型在地球同步卫星定位中的应用前景,指出了进一步提高这两种模型精度的关键。     

Sea state estimation using vessel response in dynamic positioning

This paper presents a novel method for estimating the sea state parameters based on the heave, roll and pitch response of a vessel conducting station keeping automatically by a dynamic positioning (DP) system, i.e., without forward speed. The proposed algorithm finds the wave spectrum estimate from the response measurements by iteratively solving a set of linear equations, and it is computationally efficient. The main vessel parameters are required as input. Apart from this the method is signal-based, with no assumptions on the wave spectrum shape. Performance of the proposed algorithm is demonstrated on full-scale experimental DP data of a vessel in three different sea states at head, bow quartering, beam, stern quartering and following sea waves, respectively.     

锚泊辅助动力定位系统单缆失效影响研究

针对半潜式钻井平台锚泊辅助动力定位系统在海上作业时可能会出现的单缆失效情况。以一艘半潜式平台为例,设计锚泊辅助动力定位系统。通过全动态时域模拟,研究不同的单缆失效模式对半潜式平台锚泊辅助动力定位系统功率消耗、定位精度、缆绳张力等的影响。根据分析结果,在极端海况下,松弛锚泊辅助动力定位系统的背风缆有助于降低定位系统的功率消耗,提高定位精度和系统的安全性,从而为锚泊辅助动力定位系统的工程应用提供一些参考。     

GPS buoy and pressure transducer results from the August 1990 Texaco Harvest Oil Platform Experiment

The Texaco Harvest Oil Platform Experiment took place August 22–28, 1990, off Point Conception, California. This platform has been designated as the NASA/JPL verification site for the TOPEX radar altimeter, which is to be launched in mid‐1992. The purpose of the experiment was to obtain measurements from GPS and other instrumentation that will be used at the site for the verification activities, and to determine the potential effects of the platform environment on the quality of the measurements. In conjunction with this experiment, a buoy equipped with a GPS receiver was floated in the vicinity of the platform for the purpose of measuring sea‐level change and waves relative to a reference receiver located on the platform. A pressure transducer installed at the site also provided sea‐level change and wave measurements relative to the platform. We present the data collection, processing, and analysis results comparing the GPS‐buoy and pressure transducer data. The GPS‐determined sea‐surface height measurements show 1.3‐cm agreement when compared with transducer‐determined heights taken over the same period of time. Low‐rate (15‐s) data were used to measure the change in sea‐level height due to tides, while high‐rate (1‐s) measurements provided temporal resolution sufficient for determining wave spectra.     

深水半潜式钻井平台动力定位实时功率模拟研究

以某深水半潜式钻井平台为例,建立平台和推力系统模型,对风、浪、流环境载荷作用下的动力定位系统进行时域模拟,得到平台的运动时历和功率消耗,对平台动力定位的实时功率进行研究。为了验证数值计算的准确性,开展相关模型试验研究。旨在借助时域模拟来分析平台动力定位实时功率,通过模型试验来验证数值计算,检验了动力定位时域模拟的可靠性和优越性,为以后工程实际应用提供了重要的理论依据。     

北斗三星无源导航定位技术研究

简述北斗三星无源导航定位的原理及定位误差源。探讨用最优估计理论和方法,即卡尔曼滤波技术,消除北斗三星无源定位数据中随机误差的方法。对华南沿海北斗三星无源定位实验数据进行滤波处理,结果表明:(1)北斗三星无源定位单点定位精度在纬度方向为±58m,经度方向为±4.3m,经卡尔曼滤波后其单点定位精度在纬度方向为±43m,经度方向为±3.6m;(2)北斗三星定位误差主要分布在纬度方向;(3)通过卡尔曼滤波可使北斗三星无源定位精度提高25%。